JP5646953B2 - 躯体構造 - Google Patents
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Description
また、座屈補剛材には、軸材の座屈変形を拘束する際の反力(圧縮力または引張力)が作用するが、座屈補剛材と軸材との間に隙間が形成されているため、反力以外の荷重が座屈補剛材に作用することが防止され、座屈補剛材として採用可能な材料の自由度が高まる。
さらに、前記軸材は、鉛直方向に立設される柱や水平方向に横設された梁であってもよい。
以下、第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
第1の実施の形態の耐震壁(躯体構造)1は、図1に示すように、左右に立設された柱2,2と、これらの柱2,2に横設されている上下の梁3,3とにより形成された梁柱架構4の内側空間に配設されている。
なお、耐震壁1の設置箇所は、梁柱架構4内に限定されるものではなく、例えば仕切り壁として形成するなど、適宜形成することが可能である。
なお、本実施形態では、軸材12を傾斜させてなる斜材を組み合わせることにより格子10を形成したが、格子10は、縦材と横材とを組み合わせることにより形成してもよい。
スリットは、斜材12同士の交差部に形成された切込みであって、斜材12の板厚と同じ幅で、かつ、斜材12の幅(耐震壁1の壁厚方向の長さ)の半分程度の深さに形成されている。
また、格子10は、軸材12の両端を、枠材40の内面に溶接接合することにより、枠材40に一体に固定されている。
なお、座屈モードは、軸材12の耐力、断面積、長さ(開口部11の辺の長さ)等に応じて設計上想定する。
接合手段30は、座屈補剛材20が配設される開口部11(11’)に面する板面に固定されている。
なお、開口部11’に配設される座屈補剛材20は、開口部11’の形状に応じて直角二等辺三角形のガラス板(板状部材)で構成されている。
つまり、軸材12を挟んで形成された二つの開口部11,11のうち、一方の開口部11(11’)に座屈補剛材20が配設されており、他方の開口部11(11’)は解放あるいは他の部材が配設されている。なお、座屈補剛材20は、必ずしも市松状に配置されている必要はなく、軸材12を挟んで形成された二つの開口部11,11の両方に配設されていてもよい。
本実施形態では、隙間22にシリコーンゴム等からなる充填材23を配設して気密性を持たせるものとする。なお、充填材23は、座屈補剛材20への力の伝達が不能な軟質材料であれば限定されるものではない。また、充填材23は必要に応じて配設すればよく、省略してもよい。
なお、格子10の周縁部に形成された開口部11’に対しては、図1に示すように、計四つの伝達部材30,30,…を配設している。
調整部材33は、貫通孔21との間に形成された隙間に挿入される円筒状の部材であるが、孔の位置は偏芯している。
本実施形態では、調整部材33として、第一調整部材33aと第二調整部材33bとを組み合わせて使用する。
このようにすることで、調整部材33は、貫通孔21に形成された引張圧縮伝達部材32と貫通孔21との隙間を遮蔽し、引張圧縮伝達部材32と座屈補剛材20との間の力を伝達する。また、調整部材33は、偏芯孔を有した第一調整部材33aと第二調整部材33bとを組み合わせて使用することで、座屈補剛材20の固定時における、貫通孔21と引張圧縮伝達部材32との位置のずれ(製作誤差)を調節している。
ベースリング34は、貫通孔に引張圧縮伝達部材32を挿通させた状態で、配設されている。
なお、隙間の幅調整は、ベースリング34と頭部31bとの間に開設された調整板35により行う。
例えば、図4(a)および(b)に示すように、調整部材33の代わりに、引張圧縮伝達部材32と貫通孔21との間に形成された隙間に充填材37を充填することにより、隙間を遮蔽してもよい。このとき、充填材37は、引張圧縮伝達部材32と座屈補剛材20との間の力を伝達することが可能な強度を発現する材料により構成する。
例えば、図5(a)および(b)に示すように、躯体構造1’に対して、圧縮力が1方向(例えば上下方向)のみから作用する場合等、圧縮力の作用方向に沿って配設された鋼材(軸材12,12)にのみ、接合手段30を配設し、座屈補剛材20と接続すればよい。つまり、座屈補剛材20の二辺に対して、接合手段30を配設する。
枠材40は、格子10の外周囲を覆うように形成されており、斜材12,12と枠材40との間に三角形状の開口部11’が形成されている。
ここで、取り付けに使用する充填材6は、格子10と梁柱架構4の一体化が可能であれば、モルタルに限定されるものではない。また、格子10の梁柱架構4への取り付け方法は限定されるものではなく、例えば摩擦工法等を採用してもよい。
つまり、耐震壁1は、接合手段30が軸材12の変形を制御することで、軸材12が所定値以上の圧縮力を受けた際に軸材12が所定の座屈モードにより座屈させることで耐震壁1としての耐力を維持している。
また、斜材12として、比較的肉厚の薄いフラットバーを採用しているため、景観性に優れている。
第2の実施の形態に係る躯体構造1Aは、図6に示すように、建物Bの柱(軸材)50と、柱50に沿って配設された座屈補剛材20と、柱50と座屈補剛材20とを接続する接合手段30と、を備えて構成されている。
柱50は、隣接する他の柱50と、互いの板面が対向するように立設されている。
この他の座屈補剛材20の構成は、第1の実施の形態で示した構成と同様なため、詳細な説明は省略する。
接合手段30は、座屈補剛材20に形成された貫通孔を貫通する引張圧縮伝達部材32と、伝達部材を支持する支持部材31とを有している(図3参照)。
なお、この他の接合手段30の構成は、第1の実施の形態で示した構成と同様なため、詳細な説明は省略する。
このように柱50の断面寸法を小さくすることが可能となるため、材料費の低減化が可能になるとともに、意匠設計の自由度が広がる。
第3の実施の形態では、図7(a)に示すように、屋根構造1Bとして、本発明の躯体構造を採用する場合について説明する。
支持部材31の他片には、引張圧縮伝達部材32が固定されている。
支持梁60は、フラットバーの板面が座屈補剛材20の板面(下面)と直交するように配設されている。
そのため、横補剛材としての小梁や孫梁を省略し、安価に屋根構造1Bを構成することができる。また、部材点数を省略することで、施工時の手間も省略することができる。
例えば、耐震壁および躯体構造は、新築の建物に採用してもよいし、既存の建物に採用してもよい。
1A 躯体構造
1B 屋根構造(躯体構造)
10 格子
11 開口部
12 軸材
20 座屈補剛材
30 接合手段
31 支持部材
32 引張圧縮伝達部材
33 調整部材
34 ベースリング
50 柱(軸材)
60 支持梁(軸材)
Claims (4)
- 軸材と、
前記軸材との間に隙間をあけて当該軸材に沿って配設される板状の座屈補剛材と、
前記軸材と前記座屈補剛材とをつなぐ接合手段と、を備えてなる躯体構造であって、
前記接合手段が前記軸材の変形を制御することで、前記軸材が所定値以上の圧縮力を受けた際に当該軸材に所定の座屈モードを発生させるように、前記座屈補剛材の少なくとも一辺に対して前記座屈モードの次数より1少ない箇所数の前記接合手段を配置することを特徴とする、躯体構造。 - 前記接合手段は、前記座屈補剛材に形成された貫通孔を貫通する引張圧縮伝達部材と、前記軸材に立設されて前記引張圧縮伝達部材を支持する支持部材と、を有し、
前記支持部材は、前記軸材の前記座屈モードの節となる箇所の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の躯体構造。 - 傾斜した状態で配された複数本の前記軸材を組み合わせることにより格子状の耐震壁が形成されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の躯体構造。
- 前記軸材は、鉛直方向に立設される柱であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の躯体構造。
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